ملتقى الفيزيائيين العرب > قسم المنتديات العامة > منتدى الفيزياء العام | ||
في الميكانيكا التقليدية مكث المتفيزق دهرا في المفهوم الأول:الحركة في المحاور المختلفة |
الملاحظات |
|
أدوات الموضوع | انواع عرض الموضوع |
#1
|
|||
|
|||
![]() في المرحلة الثانوية والمرحلة الأولى الجامعية يدرس الطالب الحركة ...في خط مستقيم... وفي مستوى... ثم ينتقل بعدها إلى الميكانيكا التقليدية فيعيد ما درسه تقريبا بأسلوب آخر ... متجهات وضرب اتجاهي وقياسي وتفاضلات وتكاملات واشتقاقات جزئية ...ومعادلات تفاضلية ... وحالة ما يعلم بها إلا الله... ومع ذلك فإنه يخرج من المساق ولا يحسن التعامل مع المفاهيم ...لا يزال في نفسه شيء من الميكانيكا ولا يفهمها ولا يدري كيف يتصورها ...
إن أول ما يدرس الطالب في الميكانيكا التقليدية الحركة في المحاور المختلفة ... الكارتيزية ، القطبية ، الاسطوانية ، الكروية ... ويحل المسائل ويستنتج متجه الموقع ومتجه الوحدة الزاوي (إن صح التعبير) ويفاضل متجه الإزاحة أو الموقع المعتمد على الزمن ويستنتج السرعة ويفاضل السرعة ويحصل على التسارع ... ويحصل على مائة من مائة ... لكن لا يزال في قلبه منها شيء... سأحاول هنا أن أعرض بعض المسائل البسيطة ( بعيدا عن التعقيدات الرياضية) لنرى كيف نحاول أن نفهم الأمور فهما وأن نحس بها إحساسا... خذ هذه الأفكار السريعة: تخيل نقطة على مروحة طائرة مروحية تحلق في السماء وتتحرك للأمام بسرعة ثابتة ... كيف تعبر عن حركتها؟؟؟ أو ربما تتخيل رجلا يدير حبلا في طرفه حجر أو كرة ...كيف يبدو الحجر عند حركته ؟ وكيف ندرسه؟؟؟ والطائرة يمكن أن تتحرك لأعلى وأسفل وبسرعة ثابتة أو متغيرة ... فكيف نعبر عن ذلك كله؟؟؟ نريد أن نعبر مثلا عن حركة تلك النحلة التي تدور حول الخلية في مسار دائري يرتفع قليلا قليلا أو ينخفض بنفس الطريقة ... نريد أن نعبر عن حركة النحلة عندما تتحرك في مسار لولبي نصف قطره متغير ... نريد أن نعبر عن حركة المروحة (العمود الوقاف) التي نضعها في الغرفة لتلطف الجو فتتحرك نحونا ثم بعيدا عنا ... ماذا لو كانت المروحة من ذوات الدوران في جميع الاتجاهات لا يمنة ويسرة فحسب ؟؟؟ هل رأيت يوما ناقل الحركة ؟؟؟ بلاش ... المقدح (الدريل) .؟؟؟ تخيل أنك تمسكه وتحدث خرقا في الخشب أو الحديد ... كيف تصف حركة نقطة على ريشة المقدح؟؟؟ هل سمعت عن الجيروسكوب ؟؟؟ آلة كانت تستخدم في الطائرات لمعرفة الاتجاهات ... ببساطة دولاب يدور حول محور وهذا المحور يمكن أن يدور هو الأخر حول مفصل ... (الامر يشبه المروحة التي تتحرك في الاتجاهات ...) كيف نعبر عنه ؟؟؟ طيب البندول المخروطي الذي يتحرك فيه جسم مربوط بحبل لكن ليس في مستوى واحد بل يرتفع كلما زادت السرعة هل تخيلت حركته ؟؟؟ بسيطة إنه لا يختلف كثيرا عن الإمساك بميدالية المفاتيح ولفها حول إصبعك فكلما زادت السرعة كلما ارتفعت الميدالية ... كيف نعبر عن ذلك؟؟؟ حتى الميدالية التي تلتف حول الإصبع ... إنها تدور ثم تقف عندما تنتهي السلسلة وتصبح المفاتيح عند الإصبع ... كيف نعبر عن حركتها ؟؟؟ خذ هذا المثال أيضا.. تخيل أن قرصا يدور ويتحرك لأعلى وأسفل وصف حركته ثم تخيل نملة تتحرك على هذا القرص فكيف تكون حركتها ؟؟؟ طيب حينما تتدحرج كرة على مستوى ... أفقي ... مائل ... ربما تدور مع دحرجتها ناحية اليمين أو اليسار ... هل يمكن التعبير عن ذلك ... كل أولئك أسئلة تدور في الرأس ويمكن أن يحاول المرء الإجابة عليها وتفسيرها ... ومن هنا تأتي أهمية دراسة الميكانيكا التقليدية في معناها الشمولي ... أعلم أن الموضوع فيه بعض التخصص لكننا سنحاول أن ندرسه بطريقة تبدو بسيطة وكما قلنا بعيدا عن التعقيدات الرياضية... |
#2
|
|||
|
|||
![]() لنأخذ المثال الأول ...
لنتخيل أنك تربط كرة صغيرة بحبل وتبدأ بإدارة الحبل في مستوى ما بسرعة منتظمة ... هذا الوضع يمكن التعبير عنه بسهولة في الميكانيكا البسيطة ومن المفهوم الابتدائي ... إنها حركة دائرية ... ببساطة يمكن حساب التسارع وحساب الزمن الدوري وما إلى ذلك ... ونطبق قوانين الحركة المركزية والقوة المركزية...هذا أمر بسيط ... والآن هب أنك تدير الحبل وتمشي ... كيف يكون الأمر ؟؟؟ هل تستطيع أن تصف الحركة؟؟؟ إنها حركة دائرية تتحرك للأمام!!! نعم ... طيب كيف نعبر عنها ؟؟؟ هذا ما تفيدنا فيه دراسة الميكانيكا الكلاسيكية ... يلزمك محوران لوصف الحركة الدائرية وهما كما تعرف السيني والصادي ولكن يلزمك أن تحدد تغير الموضع الناتج من الانتقال ... وعلى ذلك سوف تكون النقطة في كل لحظة على موضع ما من المحور س أو ص يضاف إليها كمية أخرى ناتجة عن الحركة للأمام ... دعنا نسهل الأمر قليلا ونفترض أن الرجل الذي يمسك بالخيط يتحرك في اتجاه المحور س وأن الحركة في المستوى س ص ... في هذه الحالة يمكن التعبير عن الحركة الدائرية من خلال نصف قطر الدائرة (طول الخيط) مرة في جتا الزاوية ثيتا ومرة في جا الزاوية فنحصل على الحركة الدائرية فيما لو كان الرجل واقفا... يعني ببساطة : X = L cos(theta) Y = L sin(theta) لاحظ أن تربيع المعادلتين وجمعهما يعطي x2 + y2 = L2 وهي معادلة الدائرة المعروفة ... الأمر الذي يشير إلى أن الحركة على محيط دائرة (وهذا ما يعرف بمعادلة المسار) ... وإذا كانت سرعتك أو سرعة الرجل الذي يدير الحبل ثابتة ولتكن v فإن موقع الكرة على المحور س سوف يزداد في كل فترة زمنية بمقدار vt أما المحور الآخر فلن يعتريه أي تغير يذكر ولذا تبدو المركبتان بالشكل: X = L cos(theta)+ vt Y = L sin(theta) وبمعرفة ذلك يمكن الحصول على السرعة والتسارع ووصف النظام... وما هذه الحركة إلا حركة أقواس تتسع وتضيق حسب سرعة الشخص المتحرك... لا زلنا في المثال الأول ... دعنا ننظر إلى المسألة بطريقة أخرى ... إن الرجل يمسك وترا مطاطا وليس خيطا ... فإذا أداره فإن الحبل أو الوتر سوف يتمطط ويزداد طوله مع الدوران ... كيف نعالج المسألة وكيف نتصورها ؟؟؟ إن هذه المسألة تعني ببساطة أن الكرة الان تتبع مسارا حلزونيا أليس كذلك؟؟؟ بلى ... هذا صحيح تماما... ولكن كيف نعالج المسألة ونجعلها في قالب رياضي يمكن التعامل معه؟؟؟ هنا يمكن التعامل مع جسم يدور ولكن نصف القطر لم يعد اليوم ثابتا بل هو متغير ... ولذلك فإن الطول L السالف الذكر يجب أن يتغير الآن ... سنضيف إليه زيادة ما هي مقدار المسافة التي تزداد في زمن قدره t ، وإذا افترضنا أن الحبل يزداد طوله بانتظام (للتسهيل ) فإن طول الحبل سيكون L + vt والأن تعبر عن ذلك من خلال جا الزاوية وجتا الزاوية ليكون لديك دوران نصف قطره متغير... إذا أعجبك هذا فسوف ننتقل إلى أمثلة أخرى |
#3
|
|||
|
|||
![]() يبدو أن المثال لم يعجبك والطرح صعب ... لذلك سأجعل هذا الأمر في قالب آخر في مشاركة جديدة سأبدأها بالمقذوفات وكيف تختلف باختلاف بعض الظروف ... وسوف نرى أن من يظن أنه أصبح يحل كل أسئلة المقذوفات واهم إن فكر أن الأمر ينتهي عند ما يعرف فقط ... إن الموضوع كبير ويحتاج إلى التأمل لتحس باللذة والمتعة ...
نعم ... لقد بدأت الموضوع الأول هنا... http://www.phys4arab.net/vb/showthre...540#post293540 |
#4
|
|||
|
|||
![]() [align=center][/align]جزاك الله خير الجزاء.
موضوع جميل. ebn-khattab [line]-[/line] [BIMG]http://www.success.co.il/knowledge/images/matter-and-energy-Physics-e=mc2.jpg[/BIMG] |
#5
|
|||
|
|||
![]() الله يجزاك الف خير
بوركت |
#6
|
|||
|
|||
![]() شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك ... لك مني أجمل تحية .
|
#7
|
|||
|
|||
![]() حياك الله أيها المحنك ... المهم أن المشاركة تبدو ثقيلة ... لأن فيها شيئا من التخصص ... على كل حال ... ربما استفاد منها البعض يوما... ربما!!!
|
#8
|
|||
|
|||
![]() أشكرك على جهودك المتميزة
__________________
محبك بالله خالد قشاش من سوريا الأبية حلب تنزف - بلاد الشام تنده يامسلمين أستنصروا لدين الله الله يفرج عنا |
#9
|
|||
|
|||
![]() شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك ... لك مني أجمل تحية .
|
#10
|
|||
|
|||
![]() شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك أخي المتفيزق على الطرح الجميل
|
الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1) | |
انواع عرض الموضوع |
![]() |
![]() |
![]() |
|
|